KR102386957B1 - 막걸리 지게미 복합 발효물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 화장료 조성물 - Google Patents

막걸리 지게미 복합 발효물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 우점 미생물 전환 발효 공법(Dominant Microbial Trans-Fermentation)을 활용하여, 막걸리 지게미 유익균이 포함되어 있는 막걸리 지게미 추출물과 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 일정 조건에서 복합 발효함으로써 술 부산물의 상업적 활용 가치를 높일 수 있는 막걸리 지게미 복합 발효물 및 그 제조 방법과, 이러한 막걸리 지게미 복합 발효물의 아미노산 성분을 유효 성분으로 함유하여 항산화, 미백, 주름 개선 등의 안티-에이징 효과를 가지는 막걸리 지게미 복합 발효물을 이용한 화장료 조성물을 제공한다.

Description

막걸리 지게미 복합 발효물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 화장료 조성물{The complex fermented product of rice wine lees, manufacturing method the same and cosmetic composition using the same}
본 발명은 막걸리 지게미 복합 발효물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 화장료 조성물에 관한 것으로, 막걸리 지게미의 성상과 특징을 변경하여 업사이클 화장료로 이용하는 기술에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 막걸리 지게미 특유의 누룩취 및 발효취를 제거하고 막걸리 지게미에 다량으로 잔여하는 큰 사이즈의 전분 입자의 문제로 불가했던 0.2 내지 0.45㎛ 단위의 미세 여과가 가능한 미생물 기질 분해 저분자화 기술을 이용하여 제조되는 막걸리 지게미 복합 발효물과 그 제조 방법, 및 막걸리 지게미 아미노산을 유효 성분으로 함유하여 안티-에이징 효과를 가지는 화장료 조성물에 관한 것이다.
탁주라고도 불리는 막걸리는 오랜 역사를 갖는 우리나라의 대표적인 술의 한 종류로써, 곡류를 이용하여 제조하며, 알코올이 녹아있는 맑은 상등액만을 술로 제조하는 다른 나라의 술과 다르게 완전히 분해되지 않은 곡물 잔여물과 생균 및 사균이 포함된 지게미까지 섭취할 수 있도록 한 술이다.
종래의 막걸리는 곡류와 누룩에 물을 혼합하고 전통적인 발효법으로서 당 발효 및 알코올 발효를 거쳐 청주와 술덧을 마련한 후, 이 중 술덧을 소정 시간 방치하여 상등액과 지게미로 분리하는 방법으로 제조한다. 또한, 상업적으로 제조하는 막걸리는 누룩 대신에 조제 종국을 이용한 입국 및 특정 효모를 활용해 단발효시키는 방법으로 제조한다.
지게미에는 효모, 젓산균과 같은 유산균체, 기능성 다당류, 식이섬유 및 각종 미네랄과 비타민 등의 여러 가지 유익한 성분이 포함되어 있다. 이러한 다양한 성분으로 인해 최근 들어 탁주의 다양한 건강 기능성이 다양하게 보고되고 있다.
이러한 지게미를 이용하여 미백 및 주름 개선을 하고자 하는 화장료 조성물이 아래 선행문헌에서와 같이 일부 개시되어 있다. 그러나, 다양한 화장료로 이용되기 위해서는, 지게미 특유의 누룩취 및 발효취가 제거되어야 하며, 특히 지게미에 다량 잔여하는 큰 사이즈의 전분 입자의 문제로 불가했던 0.2 내지 0.45㎛ 단위의 여과가 가능한 투명한 수용 성분인 경우에만 활용이 용이하다.
이는 화장품 미생물 허용 기준 및 시험법에 허용 미생물 수(CFU/㎖)가 지정되어 있으며, 일반적으로 액상의 화장료인 경우 최종적으로 0.2 내지 0.45㎛ 여과를 거치게 되어 있기 때문이다.
술 지게미 소재는 훌륭한 영양적 소재임에도 불구하고 이러한 미세 여과가 쉽지 않아 산업적 이용에 한계가 있고, 이러한 한계를 해결하기 위해서는, 지게미에 잔여하는 술 효모(사카로마이세스)를 이용한 지속적 알코올 발효가 아닌 당 및 기타 물질의 동시적 기질 분해가 이루어져야 하고, 이에 기존의 선행문헌과 다른 기질 분해력이 높은 토양 효모 혹은 미생물류의 2차 발효가 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0736327호
본 발명의 목적은, 막걸리 지게미 내에 피부 유용 성분을 극대화하기 위해 기존 알코올 발효의 우점 균주가 아닌 2차 발효 균주를 채택해 발효 여과물의 색상과 물성의 변화를 유도하고, 막걸리 지게미에 존재하는 기존의 발효취와 누룩취 등의 고유한 취를 제거하여 선호취로 변경하고 0.2 내지 0.45㎛ 단위의 미세 여과가 가능하도록 하여, 다양한 화장료에 사용이 가능하도록 한 막걸리 지게미 복합 발효물과 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 막걸리 지게미 아미노산을 유효 성분으로 함유하여 미백 및 주름 개선을 포함한 안티-에이징 효과를 제공할 수 있는, 화장료 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면은, 우점 미생물 전환 발효 공법(Dominant Microbial Trans-Fermentation)을 활용하여, 막걸리 지게미 유익균이 포함된 막걸리 지게미 상등액 100중량부에 갈락토미세스 리지(G. reessii) 0.5 내지 5중량부를 접종하고 18 내지 25℃에서 수소이온농도 pH4 내지 6의 약산성 조건으로 발효하여 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수가 109cfu/㎖ 이상이 되도록, 제조되는 막걸리 지게미 복합 발효물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 막걸리 지게미 복합 발효물은, 막걸리 복합 발효물 100중량부에 대하여 뷰틸렌글리콜(ButyleneGlycol) 3 내지 40중량부와 헥산다이올(Hexanediol) 1 내지 5중량부를 더 혼합하고 여과하여 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 곡류와 누룩에 물을 혼합하고 발효시켜 탁주 원액을 마련하는 단계; 상기 탁주 원액을 숙성시킨 후 여과하여 제1 막걸리 지게미 상등액과 막걸리 지게미로 분리하는 단계; 전체 100중량부 대비 상기 막걸리 지게미 5 내지 40중량부를 정제수에 침지시킨 후 80 내지 200rpm으로 교반하고 1 내지 10㎛로 여과하여 제2 막걸리 지게미 상등액을 마련하는 단계; 우점 미생물 전환 발효 공법(Dominant Microbial Trans-Fermentation)을 활용하여, 상기 제2 막걸리 지게미 상등액 100중량부에 대하여 갈락토미세스 리지(G. reessii) 0.5 내지 5중량부를 접종하여 효모 접종물을 마련하는 단계; 상기 효모 접종물을 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 배양 활성화 조건인 18 내지 25℃에서 80 내지 120rpm으로 교반하고 24 내지 72시간 복합 발효하여 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수가 109cfu/㎖ 이상인 제1 배양물을 마련하는 단계; 및 상기 제1 배양물을 0.2 내지 0.45㎛으로 여과하여 제2 배양물을 수득하는 단계; 를 포함하고, 상기 제2 배양물 100중량부에 대하여 뷰틸렌글리콜(ButyleneGlycol) 3 내지 40중량부와 헥산다이올(Hexanediol) 1 내지 5중량부를 혼합하여 용매를 마련하고, 상기 용매와 수득한 제2 배양물을 상기 용매 100중량부에 대해 상기 제2 배양물 45 내지 96중량부의 비율로 혼합하고 여과하는 것을 특징으로 하는 막걸리 지게미 복합 발효물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 막걸리 지게미 복합 발효물을 유효 성분으로 함유하는 막걸리 지게미 복합 발효물을 이용한 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 화장료 조성물은, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 밀크로션, 모이스쳐로선, 영양크림, 맛사지크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 샴푸, 린스 중에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 우점 미생물 전환 발효 공법(Dominant Microbial Trans-Fermentation)을 활용하여, 막걸리 지게미 유익균이 포함된 제2 상등액에 갈락토미세스 리지(G. reessii) 0.5 내지 5중량부를 접종하여 복합 발효한 제1 배양물은 대조군과 비교하여 기질 분해 속도가 빨라 생산 수율이 높아져 상업적 이용이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 0.2 내지 0.45㎛ 단위의 미세 여과가 가능하여, 0.45㎛으로 여과한 결과물인 제2 막걸리 지게미 배양물과 뷰틸렌글리콜과 헥산다이올로 이루어진 용매의 45 내지 96중량부의 비율로 된 혼합물은, 항산화 활성, 미백활성뿐만 아니라 항주름 활성을 가져 신규한 업사이클 소재의 안티-에이징 화장료 조성물로 다양한 제형의 화장품에 활용 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 화장료 조성물을 제조하는 과정을 순서대로 나타낸 플로우차트이다.
도 2는 발효 조건에 따른 생균수의 변화 및 여과 잔여물의 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 실시 예의 화장료 조성물의 제조 과정에서 발효 기질에 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 접종한 후 효모 접종물의 구성 아미노산의 조성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 DPPH 라디칼 소거능을 검증한 그래프이다.
도 5는 미백 효과 실험에서 대조군 대비 멜라닌의 함량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 주름 개선 효과 실험에서 대조군 대비 프로콜라겐의 함량을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 실시 예에 의한 화장료 조성물은 막걸리 지게미 발효 기질에 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 접종한 복합 발효물을 주요 성분으로 포함하며, 항산화, 미백과 주름 개선에 탁월한 효과를 제공할 수 있다.
본 실시 예에 의한 화장료 조성물은, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 밀크로션, 모이스쳐로선, 영양크림, 맛사지크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 샴푸, 및 린스 중에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 이루어질 수 있다.
또한, 제형화는 통상의 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 화장료 조성물은, 유연 화장수 또는 영양 화장수 등의 화장수; 훼이셜-로션, 바디로션 등의 유액; 영양-크림, 수분-크림, 아이-크림 등의 크림; 에센스; 화장연고; 스프레이; 젤; 팩; 선 스크린; 메이크업 베이스; 액체 타입, 고체 타입 또는 스프레이 타입 등의 파운데이션; 파우더; 클렌징-크림, 클렌징-로션, 클렌징-오일 등의 메이크업 제거제; 또는 클렌징-폼, 비누, 바디워시 등의 세정제로 제형화될 수 있으며, 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 피부 외 용제는, 연고, 패치, 겔, 크림 또는 분무제로 제형화될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시 예의 화장료 조성물은 제형의 종류 또는 사용 목적 등에 따라 필수 성분 이외에 다른 성분이 적절히 배합될 수 있다.
구체적으로, 상기 화장료 조성물은 최종 제품의 품질이나 기능에 따라 지방 물질, 유기용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제 등이 포함될 수 있다.
그리고, 상기 화장료 조성물은 담체를 포함할 수 있다. 이때, 상기 담체는 제형에 따라 달라질 수 있고, 예를 들어 연고, 페이스트, 크림 또는 젤로 제형화될 때의 담체는 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물이 파우더 또는 스프레이로 제형화되는 경우, 담체로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있고, 특히 스프레이로 제형화 될 때는 클로로플루오로히드로카본, 프로판, 부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물이 용액 또는 유탁액으로 제형화되는 경우, 담체로서 용매, 용해화제, 또는 유탁화제가 사용될 수 있고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 벤조에이트, 프로 필렌 글리콜, 1,3-브틸글리콜 오일이 사용될 수 있고, 특히 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 사용될 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물이 현탁액으로 제형화되는 경우, 담체로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리 옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물이 비누로 제형화되는 경우, 담체로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 사용될 수 있다.
<실시 예> 본 발명의 일 실시 예에 의한 화장료 조성물의 제조 방법
본 발명의 일 실시 예에 의한 화장료 조성물을 제조하기 위해서는, 먼저 곡류와 누룩에 물을 혼합하고 발효시켜 청주와 술덧인 탁주 원액을 마련하는 단계(S10)를 진행한다.
이때, 상기 곡류는 쌀, 찹쌀, 보리, 수수, 기장 및 조 등을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 발효는 병행복발효 또는 단행복발효 등으로 진행할 수 있고, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 병행복발효는 전통적인 방법으로 당화와 알코올 발효를 동시에 진행하는 방법이고, 단행복발효는 상업적인 방법으로 당화와 알코올 발효를 순차적으로 거쳐서 진행하는 방법이다.
다음으로, 상기 탁주 원액에서 청주를 따로 분리하고, 상기 술덧을 소정 기간 숙성시킨 후 막여과 또는 한외여과 등의 방법으로 여과하여 제1 막걸리 지게미 상등액과 막걸리 지게미로 분리하는 단계(S20)를 진행한다.
다음으로, 정제수와 합친 전체 100중량부 대비 상기 막걸리 지게미 5 내지 40중량부를 정제수에 침지시킨 후 호모게나이저(Homogenizer)를 이용하여 80 내지 200rpm으로 교반하고, 1 내지 10㎛의 여과포로 1차 여과하여 고형물을 걸러서 알코올 발효를 유도한 유익균이 포함된 제2 막걸리 지게미 상등액을 마련하는 단계(S30)를 진행한다.
이때, 상기 제2 막걸리 지게미 상등액에는 사카로마이세스(S. cerevisiae) 효모가 생존 상태로 포함되며, 수소이온농도를 확인하여 수소이온농도 pH4 내지 6로 발효 기질(substrate)임을 확인한다. 즉, 제2 막걸리 지게미 상등액이 발효 기질이 된다. 기질의 수소이온농도가 pH4 미만인 경우 후술하는 효모 접종물 마련 단계에서 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생육이 저해됨을 확인하였으며 따라서 복합 발효에 활용될 제2 막걸리 지게미 상등액의 바람직한 수소이온농도는 pH4 내지 6으로 정한다.
다음으로, 상기 제2 막걸리 지게미 상등액을 저분자화하여 활용하기 위해, 상기 제2 막걸리 지게미 상등액을 우점 미생물 전환 발효 공법(Dominant Microbial Trans-Fermentation)으로 복합 발효시킨다.
상기 우점 미생물 전환 발효 공법은, 발효 기질인 상기 제2 막걸리 지게미 상등액에 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 추가로 접종하여, 발효 기질에 포함되어 있던 기존의 우점균 중 일부를 갈락토미세스 리지(G. reessii)로 대체하여, 후술하는 2차 여과 단계에서 0.2 내지 0.45㎛로 미세 여과가 가능한 저분자로 기질 분해를 유도할 수 있다.
본 실시 예에서는, 상기 발효 기질에 상기 발효 기질 100중량부에 대하여 갈락토미세스 리지(G. reessii) 0.5 내지 5중량부를 접종하여 효모 접종물을 마련하는 단계(S40)를 진행한다.
이때, 상기 갈락토미세스 리지(G. reessii)가 0.5중량부 미만인 경우 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 효과가 미비해질 수 있고, 상기 갈락토미세스 리지(G. reessii)가 5중량부를 초과하더라도 유의적으로 효과가 증가하지 않기 때문에, 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 바람직한 함량은 발효 기질 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부일 수 있다.
다음으로, 상기 효모 접종물을 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 배양 활성화 조건인 Ferment tank 240L 기준 18 내지 25℃에서 80 내지 120rpm으로 교반하고 수소이온농도 pH4 내지 6의 약산성 조건으로 24 내지 72시간 복합 발효하여 균질화된 상태의 제1 배양물을 마련하는 단계(S50)를 진행한다.
여기서 '복합 발효'는 한가지 기질에 균주가 2개 이상 들어가서 같이 배양되는 상태를 의미하고, 본 실시 예에서 대표적인 균주는 사카로마이세스(S. cerevisiae)와 갈락토미세스 리지(G. reessii)가 사용된다.
이와 같이, 본 실시 예에 따르면, 발효 기질인 제2 막걸리 지게미 상등액에 사카로마이세스(S. cerevisiae)가 생존 상태로 이미 포함되어 있고, 발효 기질인 제2 막걸리 지게미 상등액을 멸균 하는 과정을 진행하지 않기 때문에, 효모 접종물을 마련하고 배양할 때 위와 같이 기질 분해력이 높은 갈락토미세스 리지(G. reessii)만을 추가로 넣어주기만 하면 된다.
즉, 효모 접종물을 마련하고 배양하는 과정에서, 이미 왕성하게 생존하고 있는 알코올 발효의 우점균인 사카로마이세스(S. cerevisiae) 배양은 신경을 쓸 필요가 없고, 추가로 접종되는 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 배양을 위한 최적의 조건만을 선택하여 배양을 진행할 수 있기 때문에, 제1 배양물의 생산 수율을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
일반적으로 탁주 원액에서 청주를 따로 분리한 술덧을 2-4주 숙성시키면, 누룩에 포함된 다양한 곰팡이류와 유익미생물의 대사산물과 알코올발효를 일으키는 사카로마이세스(S. cerevisiae)가 우점균으로 107cfu/ml 정도 포함된다.
그러나, 사카로마이세스(S. cerevisiae)가 우점한 상태에서 지게미를 동일한 조건과 비율의 화장품 용매에 추출할 경우, 지게미 특유의 누룩취 및 발효취가 존재하고 발효잔여물로 큰 사이즈의 전분 입자들이 남아 있게 되어, 제품화 이전에 여과 단계에서 미세하게 여과하기 어려운 문제 및 탁도가 높은 문제 등이 발생하여 제품의 대량 생산이 어렵다.
본 실시 예에 의하면, 우점 미생물 전환 발효 공법을 활용하여, 알코올 발효가 끝난 뒤 잔여하는 당과 기타 물질의 동시적 기질 분해를 위해, 기질 분해력이 높은 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 이용한다.
이에 발효 기질에 포함되어 있던 사카로마이세스(S. cerevisiae)의 생균수를 107cfu/㎖ 수준에서 102cfu/㎖ 수준으로 낮추면서 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수는 109cfu/㎖ 이상으로 높여, 제1 배양물의 고형분량과 탁도를 낮출 수 있으며, 이에 종래의 미세 여과 문제 및 탁도 문제를 해소하여 화장품 원료로서의 가치를 높일 수 있다.
다음으로, 이와 같이 마련된 제1 배양물을 살균하고 0.2 내지 0.45㎛으로 2차 여과하는 단계(S60)를 진행하여 제2 배양물을 수득할 수 있다. 이때, 상기 2차 여과시 필트룩스사의 여과패드(ST130)와 여과기를 사용하였으며, 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 접종하여 발효하지 않고 그대로 정치배양한 대조군에 비해 여과속도가 개선되었다. 이는 제2 상등액을 마련하는 단계(S30) 내에 존재하는 미세한 전분입자들이 1㎛ 크기 이하로 분해되어 여과패드지를 막는 현상이 줄었기 때문이다.
도 2는 발효 조건에 따른 생균수의 변화 및 여과 잔여물의 함량을 나타낸 그래프로서, 위쪽의 그래프는 미접종한 배양시간별 대조군을 발효 후 1㎛ 여과시 잔여하는 케이크의 양(g)의 차이를 나타낸 것이고, 아래쪽의 그래프는 배양시간별 G. reessii 복합 발효 후 1㎛ 여과시 잔여하는 케이크의 양(g)의 차이를 나타낸 것이다.
표 1은 본 발명의 실시 예(복합발효, 도 2의 아래쪽 그래프) 및 비교 예(미접종, 도 2의 위쪽 그래프)의 발효 조건 및 발효 후 잔여하는 케이크의 양(g)의 차이를 수치로 나타낸다.
구분 발효조건 발효 후 잔여물양(g/kg) 탁도(NTU) 생균수
(Log no. of cfu/㎖)		 처리조건
및
시간
0
시간		 24
시간		 48
시간		 0
시간		 24
시간		 48
시간		 0
시간		 24
시간		 48
시간
실시예 G. reessii 2%,
18℃ 80rpm, 48hr		 327 158 71 1250 84.1 28.5 7.39794 8.71600 9.66275 200kg, 0.45㎛ 여과패드지
12min
비교예
(대조군)		 -
18℃ 80rpm, 48hr		 327 258 242 1250 545.6 388.5 7.39794 3.68124 2.86332 200kg, 0.45㎛ 여과패드지
80min
도 2 및 표 1을 참조하면, 제1 배양물을 마련하는 단계(S50)에 의해 실시 예의 경우, 24시간 발효 후 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수가 108cfu/㎖ 이상으로 측정되고, 48시간 발효 후에는 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수가 109cfu/㎖ 이상으로 측정되었다. 대조군의 경우 48시간 이후 24시간 이후 보다 생균수가 103cfu/㎖ 미만으로 더 줄어 들었다.
또한, 제1 배양물을 마련하는 단계(S50)에 의해 실시 예에서 효모 접종물 내에 있는 효모의 수는 109cfu/㎖ 이상으로, 접종하지 않은 대조군의 103cfu/㎖ 미만과 비교하여 생균이 크게 증가되는 것을 알 수 있으며, 분해력에 있어서, 잔여물양을 비교해 보면 실시 예와 비교 예의 분해력이 3배 이상 차이가 나는 것을 알 수 있다.
이에 도 3 내지 도 6에서와 같이, 본 발명의 실시 예의 경우, 갈락토미세스 리지(G. reessii) 효모의 막걸리 지게미의 유용 영양성분 분해에 의한 항산화, 미백 및 주름 개선 효과가 크게 향상되었다고 할 수 있다.
그리고, 탁도의 경우, 실시 예와 비교 예 모두 최초 1250NTU였던 것이, 24시간 후에 비교 예는 545.6NTU가 되었고 실시 예는 84.1NTU가 되었으며, 48시간 후에는 비교 예는 388.5NTU가 되었고 실시 예는 28.5NTU가 되어, 실시 예의 경우 탁도가 향상되는 것을 알 수 있다.
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예의 경우 발효 후 잔여물양이 가장 작고 여과처리 속도도 가장 빠른 것을 알 수 있다. 이러한 실시 예의 갈락토미세스 리지(G. reessii) 균주를 이용한 복합 발효물을 이용해 이하 실험에 사용하기 위한 화장료 조성물의 시료를 제조한다.
이하 실험에서는, 뷰틸렌글리콜 (ButyleneGlycol)과 헥산다이올 (Hexanediol)을 혼합하여 용매를 마련하고, 최종적으로 2차 여과 단계(S60)를 진행한 후 얻은 복합 발효물(제2 배양물)에 이러한 용매를 혼합한 후 0.45㎛ 멤브레인필터로 여과하여 얻은 여액을 시료로 하여 아래의 항산화, 미백, 주름인자 세포활성효과 실험에 제공한다.
이때, 상기 용매는 2차 여과 단계를 진행한 후 얻은 복합 발효물 100중량부에 대하여, 뷰틸렌글리콜 3 내지 40중량부와 헥산다이올 1 내지 5중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게 뷰틸렌글리콜 10중량부와 헥산다이올 2중량부로 이루어질 수 있다.
또한, 용매와 제2 배양물은 용매 100중량부에 대해 제2 배양물 45 내지 96중량부의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
[실험 예 1] 화장료 조성물의 구성 아미노산 함량 실험
본 발명의 실시 예로 얻어진 시료 1g을 시험관에 넣고 6NHCl 용액 15mL를 가하여 감압 밀봉한 후 110°C의 dry oven에서 24시간 동안 산가수분해 시킨다.
그리고, 이러한 분해액을 Glass filter로 여과하고, 염산과 물을 완전히 증발시키기 위해 얻은 여액을 55℃에서 감압 농축한다.
그리고, 감압 농축된 시료를 sodium citrate buffer (pH 2.2)로 적용하여 0.45μm 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과한 후, 아미노산 자동분석기를 이용하여 구성 아미노산 함량을 구하여 도 3에 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 화장료 조성물은, 갈락토미세스 리지(G. reessii) 접종에 의해 발효 기질의 특성 중 아미노산의 성분이 크게 변화하고, 특히 아미노산의 성분 중 피부보습인자 글루타믹애시드(Glutamic acid)의 함량이 크게 증가하는 것을 알 수 있다.
[실험 예 2] DPPH 라디컬 소거능력 실험
1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH)를 본 발명의 실시 예로 얻어진 조성물 5, 10, 25, 50, 100㎍/mL 용액과 상온의 암소에서 10분간 반응시켜 DPPH 라디칼이 감소하는 정도를 분광광도계를 이용하여 간접적으로 측정한다.
분광광도계는 517nm 파장으로 설정한 후 시료의 흡광도를 측정하며, 표준물질 Trolox를 이용하여 표준곡선(검량선)을 작성한다. DPPH 라디컬 소거활성은 mg Trolox Equivalent (TE)/ml로 제시하거나 DPPH 라디컬 소거활성(%)=(1-시료의 흡광도/대조구의 흡광도)×100로 도 4에 나타낸다.
도 4를 참조하면, 조성물의 양이 증가함에 따라 DPPH 라디컬의 측정량이 유의적으로 감소함을 확인할 수 있다.
[실험 예 3] 화장료 조성물의 세포 내 멜라닌 저해능력 실험
멜라닌 세포는 피부 상피 조직의 기저층에 있는 분화된 세포로서, 이 세포는 멜라닌 소체라는 특수한 기관이 있어 멜라닌을 합성한다. 상기 멜라닌은 자외선으로부터 피부를 보호하는 기능을 하지만, 세포 독성 라디칼(cytotoxic radical)의 스캐빈저(scavenger)로서의 역할과 함께, 기미, 주근깨와 같은 색소 침착에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
이러한 멜라닌의 특성에 근거하여, 본 실시 예의 화장료 조성물의 미백 효과를 평가하며, 구체적으로 인비트로 타이로시나아제(in vitro tyrosinase) 활성 억제 시험과 더불어 마우스(mouse) 멜라노마(melanoma) 세포의 세포 내 멜라닌 생성 저해 시험을 한다.
마우스 멜라노마 세포(B-16 F1)를 DMEM(10% FBS 첨가, 1% 항생제 포함) 배지에서 37℃ CO2 5% 조건으로 배양하고 대수기에서 성장하는 세포를 실험에 사용한다.
24-well plate에 1Х105 세포(cell)를 각각 분주하고 약 80% 융합(confluency)이 될 때까지 배양한 후, 각 well의 기존 배지를 각각 첨가한 배지로 교체해주고, 37℃ CO2 5% 조건으로 24시간 더 배양한다. 그리고, 본 발명의 실시 예로 얻어진 조성물을 5, 10, 50, 100㎍/mL의 농도로 처리한다. 이후, 세포에 트립신을 처리하여 회수하고 혈구계수기(hematocytometer)를 이용하여 동일 수의 세포를 튜브(tube)에 옮긴 후 이를 원심 분리하여 세포 펠릿(pellet)을 얻었다.
다음으로, 상기 펠릿에 100㎍의 cell lysis buffer (Thermo scientific)를 넣고 60℃의 항온조에서 30분간 방치하여 세포 내 멜라닌을 얻었다. 상기 액을 이용하여 405 nm의 파장에서의 흡광도(OD)를 마이크로 플레이트 측정기를 사용하여 각각 측정한다. 이때, 대조군(Control)은 [표 1]의 비교 예를 실시해 여과한 액을 사용하고 모든 실험은 3번 반복하여 평균치로 도 5에 나타낸다.
도 5를 참조하면, 실험 결과, 대조군이 10% 미만의 멜라닌 함유량 감소를 보인 것과 대비적으로 본 발명의 실시 예의 조성물을 처리했을 때 34%의 멜라닌 생성이 억제되는 효능을 보였다.
따라서, 막걸리 지게미가 피부 미백에 효과가 있으며, 특히 본 실시 예에서와 같이, 우점 미생물 전환 발효 공법을 활용하여 막걸리 지게미를 발효 기질로 갈락토미세스 리지(G. reessii)를 접종하여 배양한 경우, 이와 반대로 복합 발효하지 않은 막걸리 지게미 추출물에 비해 상대적으로 미백에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.
[실험 예 4] 화장료 조성물의 세포 내 프로콜라겐(type I procollagen) 생 합성량 실험
섬유아세포를 5×104 cell/mL의 농도로 48-well plate에 접종 후 증식시킨다. 배지는 혈청 10%를 함유한 DMEM 배지를 사용하고, 접종 후 24시간 후 본 발명의 실시 예로 얻어진 조성물을 1, 5, 10㎍/mL의 농도로 각각 첨가하고 1일 동안 37℃ 5% CO2 배양기에서 배양한다. 도 6의 그래프에서, 조성물을 첨가하지 않은 것을 0으로 한다.
상기 액을 튜브로 옮기고 15,000rpm에서 30초 동안 원심분리 하여 얻은 상층액을 시험 시료로 하여 procollagen type I Cpeptide ELISA kit (TaKaRa사, MK101)를 사용하여 세포 내 프로콜라겐(type I procollagen) 생 합성량을 측정한다. 이때, 대조군(Control)은 [표 1]의 비교 예를 실시해 여과한 액을 사용하고 모든 실험은 3번 반복하여 평균치로 도 6에 나타낸다.
도 6을 참조하면, 실험 결과, 본 발명의 실시 예의 조성물을 처리했을 때 57%의 프로콜라겐(type I procollagen) 생 합성량이 증가하는 효능을 보였다. 따라서, 본 실시 예에서와 같이, 우점 미생물 전환 발효 공법을 활용한 막걸리 지게미가 주름 개선 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
S10: 탁주 원액 마련 단계
S20: 제1 상등액과 지게미로 분리하는 단계
S30: 제2 상등액 마련 단계
S40: 효모 접종물 마련 단계
S50: 제1 배양물 마련 단계
S60: 제2 배양물 마련 단계

Claims (5)

  1. 정제수와 막걸리 지게미를 합친 전체 100중량부 대비 상기 막걸리 지게미 5 내지 40중량부를 정제수에 침지시켜 제2 막걸리 지게미 상등액을 마련하고, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)가 생존 상태로 포함된 상기 제2 막걸리 지게미 상등액 100중량부에 갈락토미세스 리지(G, reessii) 0.5 내지 5중량부만을 접종하고, 18 내지 25℃에서 수소이온농도 pH4 내지 6의 약산성 조건으로 발효하여 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 생균수가 109cfu/㎖ 이상이 되도록, 제조되는 막걸리 지게미 복합 발효물
  2. 제1항에 있어서, 상기 막걸리 지게미 복합 발효물 100중량부에 대하여 뷰틸렌글리콜(ButyleneGlycol) 3 내지 40중량부와 헥산다이올(Hexanediol) 1 내지 5중량부를 더 혼합하고 여과하여 제조되는 것을 특징으로 하는 막걸리 지게미 복합 발효물.
  3. 곡류와 누룩에 물을 혼합하고 발효시켜 탁주 원액을 마련하는 단계;
    상기 탁주 원액을 숙성시킨 후 여과하여 제1 막걸리 지게미 상등액과 막걸리 지게미로 분리하는 단계;
    정제수와 막걸리 지게미를 합친 전체 100중량부 대비 상기 막걸리 지게미 5 내지 40중량부를 정제수에 침지시킨 후 80 내지 200rpm으로 교반하고 1 내지 10㎛로 여과하여 제2 막걸리 지게미 상등액을 마련하는 단계;
    상기 제2 막걸리 지게미 상등액 100중량부에 대하여 갈락토미세스 리지(G. reessii) 0.5 내지 5중량부를 접종하여 효모 접종물을 마련하는 단계;
    상기 효모 접종물을 갈락토미세스 리지(G. reessii)의 배양 활성화 조건인 18 내지 25℃에서 80 내지 120rpm으로 교반하고 24 내지 72시간 복합 발효하여, 갈락토미세스 리지의 생균수가 109cfu/㎖ 이상인 제1 배양물을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 배양물을 0.2 내지 0.45㎛으로 여과하여 제2 배양물을 수득하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제2 배양물 100중량부에 대하여 뷰틸렌글리콜(ButyleneGlycol) 3 내지 40중량부와 헥산다이올(Hexanediol) 1 내지 5중량부를 혼합하여 용매를 마련하고, 상기 용매와 수득한 제2 배양물을 상기 용매 100중량부에 대해 상기 제2 배양물 45 내지 96중량부의 비율로 혼합하고 여과하는 것을 특징으로 하는 막걸리 지게미 복합 발효물의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항의 막걸리 지게미 복합 발효물을 유효 성분으로 함유하는 막걸리 지게미 복합 발효물을 이용한 화장료 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 밀크로션, 모이스쳐로선, 영양크림, 맛사지크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 샴푸, 린스 중에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 막걸리 지게미 복합 발효물을 이용한 화장료 조성물.
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